niedziela, 1 września 2019

McGoris #116 - Program Apollo - Lądowanie na Księżycu A.D. 1969

Z okazji 50-lecia misji Apollo 11, postanowiłem zrobić post o misji Apollo, jej historii i przebiegu. 16 lipca tego roku (2019) minęło dokładnie 50 lat od startu rakiety Saturn V, dzięki której dokonano pierwszego lądowania człowieka na Księżycu.

źródło: NASA


16 lipca tego roku (2019) minęło dokładnie 50 lat od przełomowego momentu - startu rakiety Saturn V, w której znajdowali się ludzie, którzy postawili pierwszy krok na innym ciele niebieskim - na Księżycu. To wydarzenie jest uznawane za jedno z największych osiągnięć w dziejach ludzkości.

"Mały krok dla człowieka, ale wielki skok dla ludzkości" - Neil Armstrong.


1. Historia lotów kosmicznych.

Zanim dojdziemy do misji Apollo, musimy przejść dość daleką drogę. Musimy się cofnąć sporo lat do tyłu, a dokładniej do pewnego człowieka - Wernhera von Brauna, któremu zawdzięczamy całe przedsięwzięcie programu Apollo. Rakieta Saturn V nigdy by nie powstała, gdyby nie on.


1.1. Wernher von Braun

1.1.1. Życiorys

Werner von Braun urodził się w Wyrzysku (niem. Wirsitz) w 1912 roku (obecnie miasto jest znajduje się w Polsce w woj. Wielkopolskim, a przed Traktatem Wersalskim w 1918r. na terenie Niemiec).



Po 1920 roku, gdy Wyrzysk był już na terenie Polski - rodzina von Brauna przeprowadziła się do Niemiec, do Berlina.


Położenie Wyrzyska

Wernher von Braun od dziecka był zainteresowany rakietami, techniką, lotnictwem oraz częściowo astronomią. Miał wyjątkowego bzika na punkcie możliwości lotu w kosmos.

Jego pasję zainspirowała praca naukowa austriacko-niemieckiego wizjonera i fizyka - Hermanna Obertha pt. "Die Rakete zu den Planetenräumen" (Rakietą w przestrzeń międzyplanetarną) - która przedstawiała wizję wykorzystania rakiet w celu eksploracji kosmosu.

W czasach szkolnych von Braun był niesamowicie uzdolniony i bardzo dobrze się uczył. Z przedmiotów ścisłych, takich jak np. z fizyki był na tyle dobry, że nauczyciele pozwalali mu poprowadzić zajęcia czy udzielać pomocy naukowych rówieśnikom.


1.1.2. Niemieckie Stowarzyszenie Rakietowe

W okresie międzywojennym, po 1918 roku, Niemcy po przegranej I wojnie światowej i podpisaniu Traktatu Wersalskiego nie mogli produkować wiele rodzajów broni - chociażby czołgów. Ograniczenia w produkcji broni nie wzięły pod uwagę rakiet. To właśnie rakiety wojsko niemieckie chce wykorzystać by budować swój potencjał militarny.

Wernher von Braun w wieku 17 lat dołącza do Niemieckiego Stowarzyszenia Rakietowego - grupy zapaleńców pracujących nad rozwojem rakiet.
Początkowo von Braun zajmował się projektowaniem silników odrzutowych. W tym samym czasie - były to lata 1930–1931, von Braun studiował w Instytucie Techniki w Berlinie i prowadził bardzo obfite prace nad silnikami napędzanymi ciekłym paliwem.

Wernher von Braun jest bardzo znany z tego typu eksperymentów. Jego pasję i zapał do wynalazków przykuwa uwagę niemieckiemu wojsku i dostaje propozycję pracy dla wojska od majora Waltera Dornbergera. 


1.1.3. Praca w wojsku

Wojsko było świetnym kluczem do rozwijania swojej pasji. Po niedługim czasie Wernher von Braun uzyskuje dostęp do dużych zasobów wojskowych oraz poligonu testowego w Kummersdorf (ok. 25 km od Berlina).

Niestety poligon ten okazuje się zbyt mały do pracy nad rakietami. By prowadzić pracę nad rakietami - tamtejsza grupa naukowców i specjalistów potrzebowała większych funduszy i większego ośrodka do badań.

W 1937 roku założono ośrodek badawczy dla wojska w Peenemünde (położone na północy kraju, nad Morzem Bałtyckim. Był to olbrzymi i nowoczesny poligon doświadczalny - posiadał wieże obserwacyjne oraz własną linię kolejową.

Położenie Peenemunde
Naukowcy razem z von Braunem pracują nad różnymi metodami sterowania rakietami. Za niedługo Wernher von Braum w wieku zaledwie 25 lat zostaje mianowany dyrektorem i zarządza pracą tysięcy ludzi.

By osiągnąć taki cel musiał niestety podjąć niezbyt przyjemny krok - von Braum wstępuje do partii NSDAP (partii, która przejęła władzę w Niemczech pod dowództwem Hitlera).

Testy rakiet w nowym ośrodku nie przynoszą jednak żadnych efektów. Naukowcy potrzebują więcej funduszy. Mimo wszystko badania zostały nadal kontynuowane. Niemiecka armia oraz Hitler widzieli ogromny potencjał w broni rakietowej.


1.1.4. Wernher von Braun jako oficer SS

By utrzymać stanowisko dyrektora, von Braun musiał dołączyć do SS. To kolejny, niezbyt przyjemny, ale jednak kluczowy krok do jego kariery.


1.1.5 Lata 40-te - Rakiety V2 

W okolicach 1940 roku Wernher von Braun oraz jego ekipa rozpoczęli pracę nad całkowicie nowym typem rakiety - rakiety, która będzie w stanie opuścić atmosferę ziemską i mieć skalę globalną. Ośrodek badawczy zawierał ogrom bardzo potrzebną do testów nad rakietami technologię. W tym celu zbudowano nawet tunel aerodynamiczny. Do sterowania rakietami zastosowanie odnajduje taki wynalazek jak żyroskop. Rakietę nazwano A4, a później nadano ostateczną nazwę V2 (z niem. Vergeltung - odwet)

Niestety prace nad rakietami musiały być prowadzone pod ogromną presją. Trwała II wojna światowa, fundusze oraz surowce były mocno ograniczone, gdyż musiały być wykorzystane do budowy innej broni czy pojazdów pancernych.

Niestety projekt rakiety wisi na ostrzu noża - dalsze prace nadal nie przynoszą efektów. Ale w końcu udało się!

Rakieta V2 w muzeum w Peenemünde. źródło: wikipedia.org

Pierwszy udany start rakiety V2 odbył się 13 czerwca 1942 roku, jednak rakieta eksplodowała na wysokości 1300 metrów.
W pełni udana próba odbyła się 3 października 1942 roku. Był to dzień, w którym po raz pierwszy - rakieta zaprojektowana przez człowieka - przekroczy tzw. linię Kármána (czyli jest to wysokość, którą uznaje się jako umowną granicę między atmosferą ziemską, a przestrzenią kosmiczną - jest to 100 km nad Ziemią).


1.1.6 Naloty aliantów na Peenemünde

Prace nad rakietami zostają przerwane przez nagłe bombardowanie bazy przez alianckie samoloty.  Peenemünde było kilkakrotnie bombardowane przez lotnictwo brytyjskie i amerykańskie. Pierwszy nalot przeprowadzony został przez brytyjskie lotnictwo bombowe w nocy z 17 na 18 sierpnia 1943 r.

Po tym nalocie poligon doświadczalny dla rakiet został prawie całkowicie zniszczony i produkcja rakiet została przeniesiona do podziemnej bazy Mittelwerk.

Tutaj Wernher von Braun musiał pójść na kolejny, niezbyt przyjemny kompromis. Do produkcji rakiet zaczynają być wykorzystywani przymusowi więźniowie z pobliskiego obozu koncentracyjnego.


1.1.7 Pierwsze użycie broni rakietowej V2

8 września 1944 roku po raz pierwszy użyto rakiet V2 do ataku. Za cel postawiono Londyn. Z powodu ataków rakiet V2 na Londyn zginęło ok. 9000 osób.



1.1.8 Kapitulacja Niemiec oraz operacja Paperclip.

W 1945 roku sytuacja na froncie się pogorszyła. Niemcy przegrały II wojnę światową. Amerykanie przeprowadzili tzw. operację Paperclip, dzięki której do USA przeniesiono ponad 1600 różnych naukowców, specjalistów i techników którzy pracowali dla III rzeszy - a wraz z nimi - Wernhera von Brauna i jego załogę. Będą oni od tamtej pory pracować dla USA.

Wernher von Braun i jego ekipa.

Podobną operację przeprowadził również ZSRR. Powojenne Niemcy stały się terenem do polowania na umysły. Był to początek naukowej, zimnej wojny.


1.2 Dalsza kariera Wernhera von Brauna.

Wernhera von Brauna oraz jego ekipę przeniesiono do USA, do bazy wojskowej w Texasie. Załoga von Brauna pracuje nad rakietami, które będą w stanie przenosić broń chemiczną. Przechwycenie ojca rakiet V2 jest kluczowa dla amerykanów.

W 1950 roku wybucha wojna w Korei - zespół von Brauna zostaje przeniesiona do ośrodka Huntsville w Alabamie. Tam zaś ekipa von Brauna pracowała nad rakietami mogącymi przenosić ładunek jądrowy.


Położenie Huntsville
Wernher von Braun był dość zawiedziony głównie z tego powodu, że to nie produkcja rakiet była jego głównym celem do spełnienia swoich marzeń, a lot w kosmos.


1.2.1 Magazyn "Colliers", książka "Das Marsprojekt" oraz filmy naukowe Disney'a.

Magazyn "Colliers"

By rozwijać swoją pasję do astronomii i lotów w kosmos, Wernher von Braun wydaje kilka artykułów naukowych dla magazynu Colliers. Głównym tematem jest oczywiście lot w Kosmos, a dokładniej lot na Marsa oraz jak wyglądałaby przyszłość lotu człowieka.

Okładki czasopism, w których są artykuły Wernhera von Brauna.
Oto lista i tytuły:

- 22 marca 1952 - Man Will Conquer Space Soon! (Człowiek wkrótce podbije kosmos!)
- 18 października 1952 - Man on the Moon (1) (Człowiek na Księżycu, cz. 1)
- 25 października 1952 - Man on the Moon (2) (Człowiek na Księżycu, cz. 2)
- 28 lutego 1953 - Man’s Survival in Space (1) (Przeżycie człowieka w kosmosie, cz.1) (Pierwszy skafander kosmiczny)
7 marca, 1953 - Man’s Survival in Space (2) (Przeżycie człowieka w kosmosie, cz.2)
14 marca, 1953 - Man’s Survival in Space (3) (Przeżycie człowieka w kosmosie, cz.3)
27 czerwca 1953 - The Baby Space Station: First Step in the Conquest of Space (Mała stacja kosmiczna - pierwszy krok w podboju kosmosu)
30 kwietnia 1954 - Can We Get to Mars? / Is There Life on Mars? (Czy możemy dostać się na Marsa? Czy jest tam życie?)

Ciekawie opisane artykuły, które są splątane pięknymi ilustracjami stają się popularne i pobudzają wyobraźnie ludzi.


Książka "Das Marsprojekt"

W 1953 roku Wernher von Braun wydaje książkę pt. Das Marsprojekt. Książka opisuje w detalach - krok po kroku - lot ludzi na Marsa. Jak zbudowany jest statek kosmiczny, przebieg takiej misji itp. Książka staje się hitem. Bardzo dokładnie opisywała pod względem technicznym przygotowania do lotu i sam lot.


Źródło: wikipedia.org
Filmy naukowe

W połowie lat 50-tych von Braum występuje w serii filmów naukowych Disney'a. W nich opisuje dokładnie lot załogowy na Marsa oraz jego przebieg - na podstawie jego książki "Das Marsprojekt"


2. Okres zimnej wojny i loty w kosmos.

W końcu przejdziemy do konkretów, a dokładnie do lotów w kosmos. W 1953 roku Wernher von Braun proponuje rządowi USA wystrzelenie pierwszego satelity. Niestety jego projekt został odrzucony.

Prezydentowi Eisenhower'owi nie podobało się to, by do wystrzelenia pierwszego satelity w dziejach ludzkości wykorzystać pochodną niemieckiej machiny wojennej, która powodowała śmierć wielu ludzi.

Prezydent USA - Dwight Eisenhower, źródło: wikipedia.org
Wystrzelenie satelity na orbitę ziemską wtedy nie stanowił tak dużej przeszkody. Wystarczyło tylko dołożyć kolejny stopień do rakiety. Od tego przełomowego wydarzenia dzielił tylko krok.

Eisenhower się nie zgodził i zlecono budowę nowej rakiety, w innym ośrodku - miała to być nowa rakieta - "bardziej amerykańska". Zadanie powierzono marynarce wojennej.

Miała ona wystrzelić satelitę Vanguard. Niestety prace idą bardzo powoli i jej start jest ciągle przesuwany.


2.1 Pierwsza porażka amerykanów - ZSRR wystrzeliwuje "Sputnika 1 i 2"

No i stało się. ZSRR wyprzedził amerykanów. Sowieci wystrzelili pierwszego sztucznego satelitę. 4 października 1957 roku radziecki Sputnik 1 przelatywał wysoko nad głowami Amerykanów. Był to dość drażniący cios dla USA. USA pogrążyło się w lekkiej panice.

Sputnik 1- źródło: wikipedia.org
Wydarzenie to napędziło jeden z najdroższych wyścigów technologicznych.

Prezydent Eisenhower nie chciał uwierzyć w to wydarzenie i tłumaczył, że wystrzelono tylko jakąś niewielką piłkę. Jednak miesiąc później, 3 listopada tego samego roku (1957) wystrzelony został Sputnik 2 - półtonowy statek z psem w środku (o imieniu Łajka)! Był to zwykły, bezpański psiak (suczka), którego zabrano z moskiewskich ulic.



2.2 Ponowna propozycja wystrzelenia satelity przez rakietę von Brauna.

Wernher von Braun ponawia propozycję. Przedstawia rządowi USA, że w ciągu 3 miesięcy jest w stanie zmodyfikować rakietę, która mogłaby wystrzelić satelitę. Wystarczyło tylko do zbudowanej już rakiety dołożyć dodatkowy stopień. Rząd jednak się nie zgadza i zostaje przy projekcie Vanguard. Zapał von Brauna hamowano.

Te kilka lat hamowania jego potencjału spowodowało, że to nieoczekiwanie Związek Radziecki stał się liderem w kosmosie. USA mogła tego dokonać jeszcze parę lat wcześniej.



2.3 Klęska przy starcie rakiety.

6 grudnia 1957 miał być dniem, w którym Amerykanie wystrzelą swojego satelitę Vanguard. Niestety dochodzi do porażki. Amerykańska rakieta się przewraca i eksploduje. Start rakiety transmitowany jest w telewizji na żywo. Kończy się spektakularną klęską.


Nikita Chruszczow (najpierw sekretarz, później premier ZSRR) wręcz grzmiał na temat wyższości socjalizmu nad kapitalizmem.
Od tego momentu rząd USA oddaje ekipie von Brauna wolną rękę.



2.4 Explorer 1 - pierwszy sztuczny satelita wystrzelony przez amerykanów.

Dwa miesiące później - 31 stycznia 1958 roku zostaje wystrzelona satelita naukowa Explorer 1 przez USA. Dokonano tego za pomocą rakiety Jupiter - nad którą pracowała ekipa Wernhera von Brauna. Był to przerobiony pocisk balistyczny (który zbudował von Braun jeszcze w Alabamie) do którego dołożono dodatkowy stopień.

Był to trzeci wystrzelony sztuczny satelita (po Sputniku 1 i 2), ale jednak była to pierwsza satelita wykorzystywana do celów naukowych. Dzięki niej odkryto promieniowanie w ziemskim polu magnetycznym, nazwane później pasami Van Allena.

Start rakiety Jupiter-C, źródło: wikipedia.org

Ciekawostka: Pasy Van Allena to obszar, w którym naładowane cząstki o dużej energii są schwytane w pułapkę przez ziemskie pole magnetyczne. Gdy satelity długo przebywają w tym obszarze, może dojść do ich uszkodzenia.

Był to ogromny sukces dla Amerykanów. Wernher von Braun powoli staje się popularny i uznawany za bohatera.


2.5 Powstanie NASA - 29 lipca 1958 rok.

W tym samym roku 29 lipca, powstaje NASAKongres Stanów Zjednoczonych był zaniepokojony realnym zagrożeniem ze strony ZSRR i możliwością utraty pozycji lidera w kosmosie. Zaapelowali oni do prezydenta Dwighta Eisenhowera oraz jego doradców o podjęcie bardziej stanowczych kroków mających na celu wsparcie i rozszerzenie programu badań kosmicznych.
Ekipa von Brauna została przeniesiona do NASA i tam Wernher von Braun stał się dyrektorem.

Wernher von Braun jak stał się dyrektorem lotów kosmicznych. Źródło: NASA

2.6 Misja Merkury - loty załogowe.

Amerykanie mieli już dość bycia drugimi i przystąpili do badań nad lotami załogowymi. Mieli oni ogromną szansę stać się pierwszymi ludźmi w kosmosie. NASA wraz z ekipą von Brauna przystąpiła do prac.

Statkiem miała być kapsuła balistyczna o kształcie ściętego stożka, z tzw. tarczą ablacyjną(termiczną), która zapobiegłaby spłonięciu statku w atmosferze ziemskiej, na skutek tarcia.

Do lotów załogowych powołanych zostało 7 ludzi.

Załoga programu Merkury.
Wybrańcem, który miał być pierwszym człowiekiem w kosmosie miał być Alan Shepard. (To ten pierwszy u góry, po lewej)

Zanim wystrzelono człowieka odbyto wcześniej lot próbny z szympansem (o imieniu Ham). Nastąpiło to 31 stycznia 1961 roku. Został wyszkolony tak, że jak wcisnął dobry przełącznik to dostawał nagrodę (np. jakieś jedzonko) a jak zły, to dostawał wstrząsem elektrycznym. Został wystrzelony w rakiecie Atlas D (niegdyś pocisk balistyczny).

Szympans Ham przed lotem w kosmos. Źródło: NASA

Niestety nastąpił problem z utrzymaniem toru lotu, szympans dostał ogromnego przeciążenia i wylądował w oceanie 200 km dalej niż planowano. Szympans o mało co nie zginął, bo zanim dotarły służby ratunkowe, kapsuła zaczęła nabierać wodę. Usterkę szybko zlokalizowano.


2.7 Kolejna przegrana USA - pierwszy człowiek w kosmosie - Jurij Gagarin.

Do USA dotarły pierwsze tajne nowinki o planach wysłania człowieka w kosmos przez ZSRR. Alan Shepherd naciskał na przyśpieszenie swojego lotu.

Zrezygnowano z rakiety Atlas D, ze względu na to, że była ona bardzo zawodna. Ok. 36% prób lotów z jej udziałem kończyło się niepowodzeniem.
Do wysłania człowieka w kosmos zdecydowano użyć rakietę zbudowaną przez ekipę von Brauna która bazowała na budowie rakiety V2 - pocisku średniego zasięgu o nazwie Redstone.

Zanim dojdzie do przełomowego wydarzenia i wysłanie pierwszego człowieka w kosmos - Werner von Braum zdecydował o jeszcze jednym locie próbnym (24 marca 1961 roku), który zakończył się sukcesem. Alan Shepherd dostał termin lotu na 5 maja. To właśnie on miał być pierwszym człowiekiem w kosmosie.

Niestety - Amerykanie spóźnili się o ponad 3 tygodnie. 12 kwietnia 1961 r. Jurij Gagarin wszedł na orbitę okołoziemską. Staje się on pierwszym człowiekiem wyniesionym w kosmos. Jurij Gagarin staje się bohaterem nie tylko w ZSRR, ale również w Ameryce. To był dotkliwy cios.

Jurij Gagarin, źródło: wikipedia.org

3. Misja Apollo

Prezydent John Kennedy zwraca się do naukowców o przedstawienie propozycji misji kosmicznych, w którym Amerykanie wygraliby wyścig z Sowietami.

John Kennedy - źródło: wikipedia.org

Wernher von Braun wysyła do wiceprezydenta USA list, w którym napisał, że mają ogromną szansę na wysłanie ludzi na Księżyc. Dzięki temu projektowi bylibyśmy w stanie pokonać ZSRR w wyścigu kosmicznym. Prezydent Kennedy zaakceptował projekt.


3.1 Przebieg misji

Powstał program Apollo. Ekipa von Brauna pracuje nad nową rakietą Saturn V - zdolną do wyniesienia ludzi w kosmos.

Dzięki tej misji postawiono 12 ludzi na Księżycu. Ludzie wylądowali na Księżycu podczas misji Apollo 11, 12, 14, 15, 16 oraz 17. Misja Apollo 13 zakończyła się niepowodzeniem. (13-tka jak widać pechowa :)) Misje Apollo 1-10 były kolejnymi etapami rozwoju i lotami próbnymi.


Był to najdroższy wyścig polityczno-technologiczny. Pochłonął aż 25,4 miliarda dolarów.

Początkowo program Apollo miało objąć 20 misji. Ze względu na redukcję kosztów - misji było tylko 17.


Apollo 1 (lub Apollo/Saturn-204)

Była to jedna z najgorszych i zakończonych tragicznie misji Apollo. Prace nad statkiem były prowadzone pod ogromną presją ze względu na wyścig technologiczny.

Właz do modułu dowodzenia statku Apollo 1. Źródło: NASA
Była to planowana pierwsza, załogowa misja Apollo. Właz był teraz dodatkowo zabezpieczony, dlatego otwierał się on bardzo ciężko i długo.
Podczas pierwszych testów naziemnych trzej astronauci - Virgil "Gus" Grisson, Edward White oraz Roger Chaffee weszli do środka i wpompowano tam tlen. Z powodu problemów z komunikacją test trwał kilka godzin i wszystko we statku przesiąknęło tlenem.

Nastąpiło spięcie w instalacji elektrycznej. Statek nie przeszedł testu ogniowego. Śmierć poniosła trzech astronautów. Ich imiona i nazwiska zostały umieszczone na tabliczce pamiątkowej na Księżycu postawioną przez członków Apollo 15 o którym później.


Apollo 2 (lub AS-203)

Był to testowy lot bezzałogowy z wykorzystaniem rakiety Saturn IB, w której II i III stopień były atrapami, wypełnionymi 86 tonami wody dla uzyskania prawidłowego rozkładu masy. Start rakiety nastąpił 25 kwietnia 1962 roku.

Start rakiety Saturn IB. Źródło: wikipedia.org
Rakieta na wysokości 105 km eksplodowała rozpraszając ogromną ilość wody. Miało to za zadanie  zbadać skutki wprowadzenia znacznej ilości wody do jonosfery.


Apollo 3

Trzeci lot testowy. Apollo 3 był identyczną rakietą, co Apollo 2. Również z atrapami wypełnionymi wodą w II i III stopniu rakiety. Rakiety były częścią eksperymentu Project Highwater. Start Saturna (SA-3) nastąpił 16 listopada 1962 roku.


Apollo 4

Pierwszy poważniejszy lot testowy. Lot był pierwszą, bezzałogową próbną misją programu Apollo, podczas której wykorzystano rakietę nośną Saturn V. Start odbył się 9 listopada 1967 roku.

9 listopada 1967, Saturn V z kapsułą Apollo 4 na platformie startowej. Źródło: NASA
Bezzałogowy statek wykonał 3 okrążenia wokół Ziemi na orbicie najwyższej (max. wysokość 18092 km). Lot zakończony sukcesem.


Apollo 5

Pierwszy bezzałogowy lot próbny modułu księżycowego LM. Lot w którym nie przewidziano lądowania. Start rakiety nastąpił 22 stycznia 1968 roku.

Schemat modułu Księżycowego. Na dole mamy moduł zniżania, a na górze moduł wznoszenia.

Misja miała za zadanie zbadać działanie silników członu wznoszenia i członu zniżania, a także zbadać ich separację, a także oddzielanie się II i III stopnia od rakiety.



Apollo 6

Podczas tej misji statek kosmiczny, 4 kwietnia 1968 odbył ostatni próbny lot bezzałogowy. Podczas tego lotu w rakiecie Saturn V wystąpiły problemy z układem paliwowym.

Był to pierwszy lot z systemem EDS w konfiguracji ze sprzężeniem zwrotnym, pierwszy podczas którego wszyscy kontrolerzy pracowali w Centrum Kontroli Lotów w Houston.


Apollo 7

Pierwsza misja załogowa w ramach programu Apollo. W misji wzięło udział 3 astronautów. Start nastąpił 11 października 1968 roku.

Celem misji był test statku Apollo w locie załogowym. Test procedur i infrastruktury naziemnej w locie załogowym oraz wykazanie zdolności statku Apollo do przeprowadzenia spotkania z innym obiektem na orbicie.

Misja zakończyła się sukcesem.



Apollo 8

Druga załogowa misja kierowana przez NASA w ramach programu Apollo.

Rakieta wyniosła ludzi poza orbitę okołoziemską. Pierwsza misja w historii, podczas której człowiek okrążył Księżyc. Misja Apollo 8 trwała 6 dni i 3 godziny.

Przeciwną stronę Księżyca osiągnięto po ponad 69 godzinach lotu, a w ciągu 20 godzin lotu wokół Księżyca, moduł załogowy dziesięciokrotnie okrążył Księżyc.

Załoga Apollo 8
Celem misji było dostarczenie informacji o potencjalnych miejscach do lądowania na Srebrnym Globie. Podczas tej misji, wykonano pierwsze w historii fotografie całej Ziemi.


Apollo 9

Trzecia załogowa misja programu Apollo i druga wyprawa, która odbywała się po orbicie okołoziemskiej. Była to pierwsza misja załogowa, gdzie przetestowano moduł księżycowy.

Celem misji był test procedur i infrastruktury naziemnej w locie załogowym z wykorzystaniem statku Apollo, lądownika LM i rakiety Saturn V, oraz test obsługi modułu Księżycowego.

David Scott, jeden z członków załogi - we włazie modułu dowodzenia. źródło: NASA


Apollo 10

Czwarta załogowa misja amerykańskiego programu Apollo, druga misja na orbitę okołoksiężycową. Był to ostatni lot doświadczalny stanowiący próbę generalną przed zaplanowanym lądowaniem człowieka na Księżycu.

Na orbitę wokół Księżyca statek Apollo 10 wszedł 21 maja 1969 roku.

Podczas tej misji przeprowadzono test lądowania. Moduł księżycowy z dwoma astronautami obniżył swoją orbitę do wysokości około 14 km nad powierzchnią Księżyca, a następnie ponownie połączył się z modułem serwisowym i dowodzenia, gdzie czekał 3 astronauta.

Jakby nie patrząc Apollo 10 zrobiło to samo co 11 oprócz lądowania. Nawet już Apollo 10 mogło wylądować na Księżycu.


Apollo 11 - pierwszy człowiek na Księżycu

No i nadszedł ten dzień. 16 lipca 1969 roku wystartowała rakieta Saturn V, którą oczywiście zaprojektowała ekipa von Brauna. Historyczne lądowanie nastąpiło 20 lipca 1969 roku. 

Oto przebieg misji:

1. Start rakiety - Wielka, 110-metrowa Rakieta Saturn V startuje z Centrum Kosmicznego im. John'a Kennedy'ego na Florydzie, spalając aż 13 ton paliwa na sekundę i tworząc za sobą 200-metrowy słup ognia.

Wszystkie rakiety Saturn V

2. Na wysokości 68 kilometrów, przy prędkości prawie 10000 km/h, pierwszy stopień odczepia się, spalając się w atmosferze.

3. Drugi stopień odpala swoje silniki i wynosi resztę rakiety na wysokość 176 km, rozpędzony do ponad 25000 km/h. Ustawia ją na orbicie okołoziemskiej. Drugi stopień odczepia się (również spala się w atmosferze). Zostaje sam trzeci stopień

4. Trzeci stopień rakiety jest na orbicie okołoziemskiej i wykonuje 1,5 okrążenia, po czym statek wystrzeliwuje z orbity i kieruje w stronę Księżyca.

5. Na bezpiecznej odległości następuje odseparowanie modułu serwisowego i dowodzenia(gdzie siedzą astronauci) od 3 stopnia. Odlatuje on na bezpieczną odległość, przy czym obraca się o 180 stopni, podlatując do 3 stopnia i przyłączając do siebie Moduł Księżycowy.
Cały połączony statek kieruje się w stronę Księżyca, a 3 stopień zostaje wyrzucony w przestrzeń kosmiczną.



Ciekawostka: Jeden z 3 stopni rakiety z misji Apollo (najprawdopodobniej z Apollo 12) został zaobserwowany przez pomyłkę jako asteroida J002E3.


7. Dwójka astronautów (Neil Armstrong i Buzz Aldrin) przechodzą do modułu księżycowego.

Moduł Księżycowy leci w stronę Księżyca, a Moduł Serwisowy/Dowodzenia zostaje na orbicie księżycowej (gdzie zostaje astronauta Michael Collins).



8. Później następuje lądowanie na Księżycu. Moduł Księżycowy ląduje. Gdy dwaj astronauci schodzą po drabince, ten moment jest nagrywany przez zdalnie uruchomioną kamerę, ułożoną przy module zniżania.

9. Neil Armstrong i Buzz Aldrin wykonują misję. Wbijają flagę USA, ustawiają instrumenty naukowe (takie jak sejsmografy, mierniki promieniowania itp. ), pobierają próbki gruntu, zbierają dane na temat powierzchni Księżyca, robią zdjęcia, oraz badają wpływ warunków księżycowych na astronautów.

10. Po zakończeniu misji wracają do Modułu Księżycowego. Od Modułu Zniżania odstrzeliwuje Moduł Wznoszenia.

Moduł wznoszenia osiąga odpowiednią wysokość, gdzie na orbicie okołoksiężycowej krąży moduł serwisowy i dowodzenia. Dochodzi do połączenia. Astronauci przechodzą z powrotem do modułu serwisowego/dowodzenia, a moduł wznoszenia jest odczepiany i kierowany na kolizję z Księżycem (uderzenie rejestrują sejsmografy, które dostarczają danych o wnętrzu Księżyca).

11. Moduł serwisowy/dowodzenia kieruje się w stronę Ziemi. Nad atmosferą ziemską odczepia się moduł dowodzenia, który odwraca się do Ziemi osłoną termiczną. Wpada on w atmosferę z ogromną prędkością i wykorzystuje ją do hamowania.

Gdy moduł dowodzenia wystarczająco wyhamuje, otwiera się spadochron i spada już na nim. Moduł ląduje w Pacyfiku, gdzie czekają na astronautów służby ratownicze.


Michael Collins - nikt o nim nie pamięta.

Gdy ludzie mieli na ustach nazwiska: Armstrong i Aldrin - to jedna osoba również zasługuje na uznanie. Gdy Neil Armstrong i Buzz Aldrin stąpali po Księżycu, Michael Collins czekał na nich w Module Serwisowym/Dowodzenia.

Poniżej symulacja przebiegu misji Apollo 11.



Apollo 12

Druga załogowa misja Apollo, gdzie astronauci wylądowali na Księżycu. Start nastąpił 14 listopada 1969 roku. Misja miała na celu zbadanie gruntu na księżycowym morzu (oczywiście nie mam tu na myśli wody, tylko ciemniejsze obszary, gdzie jest zastygły bazalt), a także zrobienie zdjęć Księżyca, by znaleźć kolejne, potencjalnie miejsca lądowań dla przyszłych misji.


Apollo 14

Trzecia załogowa misja Apollo, gdzie astronauci wylądowali na Księżycu. Start nastąpił 31 stycznia 1971.
Alan Shepard i Edgar Mitchell poruszając się po Księżycu po raz pierwszy użyli specjalnie skonstruowanego dla potrzeb tej misji wózka na kółkach MET, dzięki któremu mogli przewozić m.in. sprzęt do badań naukowych.

Podczas tej misji na Księżycu ustawili odbłyśnik do dalmierza laserowego. Używa się go dzisiaj jak wiązkę światła, która odbija się z powrotem na Ziemię. Dzięki temu można z niesamowitą precyzją wyznaczyć odległość Księżyca do Ziemi. Dzięki temu naukowcy odkryli, że Księżyc oddala się od nas o 4 centymetry rocznie.


Odbita wiązka światła od Księżyca. Źródło: NASA
Misja zakończyła się sukcesem.

Apollo 15

Czwarta, załogowa misja, podczas której astronauci wylądowali na powierzchni Księżyca. Lądowanie nastąpiło 30 lipca 1971 roku. Lądowanie nastąpiło niedaleko księżycowych gór Apenin. Pobrano stamtąd próbki gruntu. Podczas tej misji określono efektywność wyposażenia podczas długotrwałego pobytu astronautów poza lądownikiem, pokonywania dużych odległości i przy rozszerzonym zakresie prac na powierzchni Księżyca.

Ciekawostka: Miejsce lądowania można ujrzeć przez teleskop (mam na myśli samo miejsce, nie pozostawione tam urządzenia, czy pojazdy). Łatwo go dość zlokalizować, bo jest blisko dość charakterystycznych gór.

Miejsce lądowania Apollo 15. Widziałem je przez 8-calowy teleskop przy dużym powiększeniu i dobrym seeingu. Trzeba odnaleźć ten mały krater i zygzakowaty kanał. Dość rzadki widok, gdyż muszą być dobre warunki.


Apollo 16  

Piąta załogowa misja, podczas której astronauci wylądowali na powierzchni Księżyca. Start odbył się 16 kwietnia 1972 roku. Podczas tej misji trzeci stopień rakiety rozbija się o powierzchnię Księżyca, gdzie uderzenie rejestrują sejsmografy ustawione podczas poprzednich misji. Dostarczą one informacji o wnętrzu Księżyca.

Podczas tej misji przeprowadzono badania i pobrano próbki gruntu w rejonie krateru Kartezjusza.

Salutujący John Young. Apollo 16. źródło: NASA

Apollo 17

Ostatnia misja programu Apollo, oraz ostatnia misja, dzięki której człowiek wylądował na Księżycu. Celem misji było przeprowadzenie badań i pobranie próbek gruntu w dolinie Taurus-Littrow, a także ustawienie dodatkowych instrumentów naukowych ALSEP (w których skład wchodzą m.in. sejsmografy, magnetometry, urządzenia do badania wiatru słonecznego itp.)

Podczas misji Apollo 17 wykonano popularne zdjęcie Ziemi, zwane jako "Blue Marble" podczas lotu na Księżyc.

"Błękitny marmurek", żródło: wikipedia.org
Podczas tej misji:

-Pobrano próbki gruntu, w tym próbki rdzeniowe i wykonano ich pełną dokumentację,
-Ustawiono aparaturę naukową ALSEP,
-Wykonano pomiar właściwości elektrycznych gruntu,
-Przeprowadzono pomiar przenikania termicznych neutronów w głąb gruntu księżycowego,
-Wykonano pomiar lokalnych różnic pola grawitacyjnego w rejonie lądowania,
-Ustawiono detektor cząstek promieniowania kosmicznego,
-Przeprowadzono badania geologiczne,
-Wykonano badania właściwości mechanicznych i fizycznych gruntu księżycowego.

 A na koniec mapka, gdzie lądowały wszystkie misje Apollo (kolor zielony)




5. Problemy podczas misji (problemy techniczne oraz ofiary śmiertelne)

5.1 USA

Pomijając tragedię przy Apollo 1, wymienioną wcześniej - problemy pojawiły się również i później.

Apollo 11

Przed swoim historycznym lądowaniem załoga Apollo 11 miała problem, by poradzić sobie z dużą ilością alarmów komputera.

Apollo Guidance Computer (AGC), komputer znajdujący się na pokładzie modułu księżycowego Apollo 11, był taktowany zegarem 40 kHz, a więc ponad 100 tys. razy wolniejszym niż w dzisiejszym przeciętnym laptopie.

Problem wystąpił również przy lądowaniu. Przeciążona jednostka zgłasza operatorom błąd numer 1202. Spowodowało to, że przelecieli planowane miejsce lądowania i znaleźli się na nierównym terenie.
Spalając coraz więcej paliwa Neil Armstrong sterował modułem księżycowym półautomatycznie i szukał równej powierzchni. Wylądowali z resztką paliwa.

Apollo 12

Podczas startu rakiety Saturn V została ona uderzona piorunem, co spowodowało chwilowe zamieszanie na pokładzie oraz w kontroli lotów.

Apollo 13

Nieudana misja lądowania człowieka na Księżycu. W module dowodzenia doszło do eksplozji pojemnika z tlenem. Uniemożliwiło to lądowanie na Księżycu. Załoga walczyła o życie. Ekipę ewakuowano z powrotem na Ziemię.

Apollo 14

Misja Apollo 14 była bardzo problematyczna. Spowodowała sporo problemów.

Pierwszym problemem było odczepienie modułu Księżycowego od 3 stopnia rakiety i przyczepieniem do modułu dowodzenia. Ten problem o mało co nie spowodował anulowanie misji.

Podczas połączenia się modułów zaczepiają się zatrzaski, które powodowały szczelne połączenie, którym przechodzili astronauci. Głowica dokująca ciągle się odbijała i nie mogła chwycić aż 5 razy pod rząd.

Alan Shepard, który był w załodze zaproponował, że ubiorą kombinezony, rozkręcą głowicę i ją obejrzą. Kontrola lotów wpadła na lepszy pomysł. Kazali załodze użyć silników manewrujących do wejścia w gniazdo. Udało się! Moduły połączyły się. Załoga Apollo 14 poleciała na Księżyc.

Pojawił się kolejny problem. Gdy statek był na orbicie okołoksiężycowej - komputer nieoczekiwanie wyświetlił błąd awaryjnego przerwania lądowania. Gdyby ten błąd pojawił się podczas zniżania się na Księżyc, ten przerwałby misję i odstrzelił moduł Księżycowy z powrotem do modułu dowodzenia.

Jeden z alarmów komputera pokładowego Apollo. Źródło: NASA

Centrum kontroli lotów znalazła problem i w ciągu 2 godzin napisano program korygujący i przesłano na statek.

Pojawił się jeszcze jeden problem! Podczas opuszczania się Sheparda i Mitchella nie zadziałał radar wysokościowy. Powinien włączyć się na wysokości 40000 stóp. Nie włączył się ani na 30000 stóp, ani na 20000 stóp.

Gdy radar nie zadziała poniżej 10000 stóp - oznacza to przerwanie misji. Shepard był wkurzony, bo bardzo długo czekał na ten lot (wcześniej nie mógł lecieć ze względu na chorobę ucha). Bardzo chciał wylądować i powiedział, że chce wylądować nawet bez niego.

Zrestartowano radar i w końcu zadziałał.


5.2 ZSRR

Program radziecki również ponosił porażki.

24 października 1960 roku na kosmodromie Bajkonur (obecnie w Kazachstanie) eksplodowała rakieta balistyczna, zabijając ok. 100 osób. Oficjalnie dzień 24 października jest dniem, w którym rosyjskie rakiety nie startują.


W kwietniu 1967 roku niejaki Vladimir Komarow z powodu wielu awarii Soyuza-1, gdy schodził z orbity - nie otworzył się mu spadochron. Statek z ogromną prędkością roztrzaskał się o ziemię. Nazwisko Komarowa zostało wyryte na tabliczce pamiątkowej na Księżycu.

Vladimir Komarov.

7 czerwca 1971 roku załoga Soyuza-11 zadokowała do stacji kosmicznej Salut-1 (pierwsza w historii stacja kosmiczna) na orbicie okołoziemskiej. Trójka astronautów przebywała na stacji 22 dni, po czym przeszła do Soyuza, lądując na Ziemi. Ekipa naziemna otworzyła właz - a tam - 3 trupy.

Specjaliści twierdzili, że do wypadku doszło jeszcze na orbicie - kabina się rozhermetyzowała i zaczęła działać próżnia. Nazwiska: Dobrowolski, Wołkow i Pacajew również wyryto na tabliczce pamiątkowej.

Zdjęcie trójki astronautów.

6. Radziecki program kosmiczny - Księżyc

W latach 60 ZSRR miała również w planach podbój Księżyca i chcieli być pierwszymi ludźmi na Księżycu. Program podzielono na 2 części:

- Załogowe okrążenie Księżyca
- Wylądowanie na Księżycu.

Lądownik Łunnyj Korabl - lądownik Księżycowy ZSRR
Ten lądownik miał uczynić z sowietów pierwszymi ludźmi na Księżycu. Niestety ogromne problemy techniczne, koszty oraz śmierć Komarowa opóźniły pracę nad projektem.

Ale Rosjanie nadal chcieli być pierwsi. Mieli w planach wysłanie jednego astronauty w podróż dookoła Księżyca. Jednak Amerykanie otrzymali wiadomość od Wywiadu, że może do tego jeszcze dojść przed rokiem 1968. NASA przyśpieszyła, wysyłając Apollo 8, co uczyniło, że ZSRR zostało w tyle w wyścigu na Księżyc.



7. Epilog

Program Apollo był bez wątpienia jednym z największych osiągnięć w dziejach ludzkości. Zimna wojna przyniosła ogromny przełom w podróżach kosmicznych.

Szkoda tylko, że zapał Wernhera von Brauna marnowano z powodu tego, że rakieta zbudowana w Alabamie była pochodną niemieckiej rakiety V2, która w Londynie spowodowała ogromne spustoszenie, prezydent Eisenhower był sceptyczny z tego powodu.

Gdyby Eisenhower zgodził się użyć tej rakiety by wynieść satelitę na orbitę (a wystarczyło tylko dołożyć dodatkowy stopień do rakiety), to USA wygrałaby wyścig w kosmos i wyprzedziłaby sowietów o kilka lat.

Wernher von Braun mimo dość kłopotliwej i kontrowersyjnej przeszłości związanych z SS, był wielkim człowiekiem o niesamowitym potencjale intelektualnym. Mimo tego, że nie był zbyt zadowolony tym, że nie rozwinął swojej pasji dołączając do wojska najpierw niemieckiego, a potem USA, to udało mu się spełnić jednak jego marzenie. Jego ekipa zbudowała rakiety, dzięki którym 12 ludzi postawiło swoją nogę na Księżycu.

Może w nawet niedalekiej przyszłości uda się nam polecieć na Marsa. Może dokona tego SpaceX z Elon'em Musk'iem na czele.


Ciekawostka: Na reddicie odnaleziono ciekawy zbieg okoliczności. W książce Wernhera von Brauna o cywilizacji marsjańskiej (Das Marsprojekt) - Główny zarządca kolonii marsjańskiej miał nazwę "Elon".



7.1 Nagrania z misji dostępne w Internecie

Na stronie https://www.hq.nasa.gov/alsj/alsj-ApolloAudio.html możemy odsłuchać ogromną ilość nagrań z różnych misji Apollo. Są to w większości rozmowy pomiędzy załogantami lub z Centrum Kontroli Lotów, a nawet jakieś zabawne sytuacje podczas misji. Każde nagranie jest dokładnie opisane, kiedy zostało nagrane, w jakich okolicznościach itp. Dostępne jest dla każdego. Można poczuć się, jak byśmy byli tam razem z nimi, lecąc na Księżyc.




Jeżeli wam się podobało to udostępniajcie, piszcie wasze propozycje w komentarzach o czym mógłbym napisać z astronomii i obserwacji astronomicznych. Zapraszam do dyskusji.


ZOBACZ TEŻ


McGoris #62 - Co nam dały loty w kosmos - kosmiczna technologia w zasięgu ręki.
McGoris #57 - Teleskop Hubble'a - jeden z najważniejszych instrumentów w historii astronomii.
McGoris #9 - 5 faktów o Układzie Słonecznym



Brak komentarzy:

Prześlij komentarz